RU143342U1

RU143342U1 - FLOWMETER

Info

Publication number: RU143342U1
Application number: RU2014110292/28U
Authority: RU
Inventors: Владимир Васильевич Старших; Евгений Александрович Максимов; Роман Львович Шаталов
Priority date: 2014-03-18
Filing date: 2014-03-18
Publication date: 2014-07-20

Abstract

Расходомер жидкости, состоящий из корпуса, измерительной камеры, штуцеров входа и выхода измеряемого потока, отличающийся тем, что корпус выполнен из не менее трех цилиндрических отрезков труб различного диаметра, расположенных друг за другом, жестко соединенных между собой, симметричных относительно вертикальной оси, каждый отрезок корпуса соединен с измерительной камерой подающим трубопроводом, измерительная камера включает распределитель давления, состоящий из верхней, средней и нижней полости с двумя подпружиненными мембранами, и дифференциальный манометр, разделенный на верхнюю и нижнюю полости, в состав которого входят подпружиненная мембрана со штоком, соленоид и показывающий прибор, распределитель давления и дифференциальный манометр соединены соединительным трубопроводом, причем через первый вход и подающий трубопровод верхняя полость распределителя давления соединена с первым отрезком корпуса, через второй вход и подающий трубопровод нижняя полость распределителя давления соединена со вторым отрезком корпуса, через первый выход и соединительный трубопровод средняя полость распределителя давления соединена с первым входом верхней полости дифференциального манометра, через второй вход нижняя полость манометра соединена с третьим отрезком корпуса, шток манометра через соленоид соединен с показывающим прибором.A liquid flow meter consisting of a housing, a measuring chamber, fittings for the inlet and outlet of the measured flow, characterized in that the housing is made of at least three cylindrical sections of pipes of different diameters, arranged one after another, rigidly interconnected, symmetrical about the vertical axis, each segment the housing is connected to the measuring chamber by a supply pipe, the measuring chamber includes a pressure distributor consisting of an upper, middle and lower cavity with two spring-loaded membranes, a differential pressure gauge, divided into upper and lower cavities, which includes a spring-loaded membrane with a stem, a solenoid and an indicating device, a pressure distributor and a differential pressure gauge are connected by a connecting pipe, and through the first inlet and the supply pipe, the upper cavity of the pressure distributor is connected to the first section of the housing, through the second inlet and the supply pipe, the lower cavity of the pressure distributor is connected to the second segment of the housing, through the first outlet and the connecting pipe oprovod average cavity pressure distributor connected to a first input of the differential manometer upper cavity through a second input the lower cavity pressure gauge connected to the third segment of the housing, a pressure gauge through a solenoid rod connected to the indicating device.

Description

Полезная модель предназначена для измерения расхода различных жидкостей, воды, молока, химически активных жидкостей, нефтепродуктов, жидкого топлива двигателей автомобилей, тракторов, другой автомобильной техники.The utility model is intended for measuring the flow rate of various liquids, water, milk, chemically active liquids, petroleum products, liquid fuels of automobile engines, tractors, and other automotive equipment.

Известен расходомер, содержащий корпус, состоящий из двух частей, включающий подводящее и направляющее сопла, приемное отверстие, упругий чувствительный элемент (RU 2247326 C1, МПК G01F 1/34, опубл.27.02.2005).Known flowmeter containing a housing consisting of two parts, including a supply and a guide nozzle, a receiving hole, an elastic sensing element (RU 2247326 C1, IPC G01F 1/34, publ. 27.02.2005).

Недостатком прототипа является, сложность конструкции.The disadvantage of the prototype is the design complexity.

Известен водосчетчик, содержащий разделенные немагнитной перегородкой камеру с крыльчаткой и камеру редукционно-счетного механизма с циферблатом, кинематически связанные магнитным взаимодействием (RU 2387952 C1, МПК G01F 1\075, опубл. 20.04.2009).A known water meter containing a chamber separated by a non-magnetic partition with an impeller and a reduction-counting mechanism chamber with a dial kinematically connected by magnetic interaction (RU 2387952 C1, IPC G01F 1 \ 075, publ. 04/20/2009).

Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является расходомер жидкости, состоящий из измерительной камеры с корпусом, разделенной диафрагмой на две полости, штуцеров входа и выхода измеряемого потока, выполненного распределителя потока, в виде золотника, между полостями измерительной камеры и штуцерами, механизма привода распределителя от диафрагмы (RU 2222783, МПК G01F 3\20, опубл. 27.01.2004), который принятый за прототип.The closest analogue to the claimed invention is a liquid flow meter, consisting of a measuring chamber with a housing divided by a diaphragm into two cavities, measuring flow inlet and outlet fittings, a made flow distributor, in the form of a spool, between the measuring chamber cavities and fittings, the distributor drive mechanism from the diaphragm (RU 2222783, IPC G01F 3 \ 20, publ. 01/27/2004), which is taken as a prototype.

Недостатком прототипа является, сложность конструкции распределителя потока, в виде золотника, между полостями измерительной камеры и штуцерами, механизма привода распределителя от диафрагмы и др.The disadvantage of the prototype is the complexity of the design of the flow distributor, in the form of a spool, between the cavities of the measuring chamber and the fittings, the drive mechanism of the distributor from the diaphragm, etc.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции при сохранении точности измерений.The objective of the utility model is to simplify the design while maintaining measurement accuracy.

Технический результат достигается благодаря тому, что расходомер жидкости, состоит из корпуса, измерительной камеры, штуцеров входа и выхода измеряемого потока, в отличие от прототипа, корпус выполнен из не менее трех цилиндрических отрезков труб различного диаметра, расположенных друг за другом, жестко соединенных между собой, симметричных относительно вертикальной оси, каждый отрезок корпуса соединен с измерительной камерой подающим трубопроводом, измерительная камера включает распределитель давления, состоящий из верхней, средней и нижней полости с двумя подпружиненными мембранами, и дифференциальный манометр, разделенный на верхнюю и нижнюю полости, в состав которого входят подпружиненная мембрана со штоком, соленоид и показывающий прибор, распределитель давления и дифференциальный манометр соединены соединительным трубопроводом, причем через первый вход и подающий трубопровод верхняя полость распределителя давления соединена с первым отрезком корпуса, через второй вход и подающий трубопровод нижняя полость распределителя давления соединена со вторым отрезком корпуса, через первый выход и соединительный трубопровод средняя полость распределителя давления соединена с первым входом верхней полости дифференциального манометра, через второй вход нижняя полость манометра соединена с третьим отрезком корпуса, шток манометра через соленоид соединен с показывающим прибором.The technical result is achieved due to the fact that the liquid flow meter consists of a housing, a measuring chamber, fittings of the input and output of the measured flow, in contrast to the prototype, the housing is made of at least three cylindrical sections of pipes of different diameters, located one after another, rigidly interconnected symmetrical about the vertical axis, each segment of the housing is connected to the measuring chamber by a supply pipe, the measuring chamber includes a pressure distributor consisting of an upper, middle and a lower cavity with two spring-loaded membranes, and a differential pressure gauge divided into upper and lower cavities, which includes a spring-loaded membrane with a stem, a solenoid and indicating device, a pressure distributor and a differential pressure gauge are connected by a connecting pipe, and the upper one through the first inlet and the supply pipe the cavity of the pressure distributor is connected to the first segment of the housing, through the second inlet and the supply pipe, the lower cavity of the pressure distributor is connected to the second viscous body through the first outlet and a connecting conduit average cavity pressure distributor connected to a first input of the differential manometer upper cavity through a second input the lower cavity pressure gauge connected to the third segment of the housing, a pressure gauge through a solenoid rod connected to the indicating device.

Схема расходомера жидкости представлена на фиг.A flowmeter diagram is shown in FIG.

Расходомер жидкости (фиг.), состоит из корпуса 1, измерительной камеры 2, штуцеров входа 3 и выхода 4 измеряемого потока. Корпус выполнен из не менее трех цилиндрических отрезков труб различного диаметра 5, 6, 7, расположенных друг за другом, жестко соединенных между собой, симметричных относительно вертикальной оси. Измерительная камера 2 включает распределитель давления 8, состоящий из двух подпружиненных мембран 9, и дифференциальный манометр 10, состоящий из подпружиненной мембраны 11 со штоком 12, соленоидом 13 и показывающим прибором 14, через первый вход 15 распределителя давления 8 и подающий трубопровод 25. верхняя полость 16 распределителя давления соединена с первым отрезком трубы, через второй вход 17 и подающий трубопровод 26 нижняя полость 18 распределителя давления соединена со вторым отрезком трубы, через первый выход 19 и соединяющий трубопровод 28 средняя полость 20 распределителя давления соединена с первым входом 21 верхней полости 22 дифференциального манометра 10, через второй вход нижняя полость 24 манометра 10 соединена подающим трубопроводом 27 с третьим отрезком трубы, шток манометра через соленоид соединен с показывающим прибором.The liquid flow meter (Fig.), Consists of a housing 1, a measuring chamber 2, fittings inlet 3 and outlet 4 of the measured flow. The body is made of at least three cylindrical pipe segments of different diameters 5, 6, 7, located one after another, rigidly connected to each other, symmetrical about the vertical axis. The measuring chamber 2 includes a pressure distributor 8, consisting of two spring-loaded membranes 9, and a differential pressure gauge 10, consisting of a spring-loaded membrane 11 with a rod 12, a solenoid 13 and an indicating device 14, through the first inlet 15 of the pressure distributor 8 and the supply pipe 25. upper cavity 16, the pressure distributor is connected to the first pipe segment, through the second inlet 17 and the supply pipe 26, the lower cavity 18 of the pressure distributor is connected to the second pipe segment, through the first outlet 19 and the connecting pipe 2 8, the middle cavity 20 of the pressure distributor is connected to the first input 21 of the upper cavity 22 of the differential pressure gauge 10, through the second entrance, the lower cavity 24 of the pressure gauge 10 is connected by a supply pipe 27 to the third pipe section, the pressure gauge rod is connected to the indicating device through a solenoid.

В курсе гидравлики известно уравнение Бернулли, из которого следует, что с увеличением скорости движения потока жидкости давление уменьшается и, наоборот, с уменьшением скорости движения потока жидкости давление - увеличивается (В.И. Калицун Основы гидравлики, водоснабжения М: Издательство литературы по строительству, 1972, с. 49).In the course of hydraulics, the Bernoulli equation is known, from which it follows that with an increase in the velocity of a fluid flow, the pressure decreases and, conversely, with a decrease in the velocity of a fluid flow, the pressure increases (V.I. Kalitsun Fundamentals of hydraulics, water supply M: Publishing house of construction literature, 1972, p. 49).

Принцип действия расходомера жидкости следующий. Сформированная штуцером входа 3 струя измеряемого потока жидкости сначала направляется в отрезок трубы большего диаметра 5, затем попадает в отрезок трубы среднего диаметра 6, затем - меньшего диаметра 7. При этом между диаметрами первого d1, второго d2 и третьего d3 отрезков трубы существует соотношениеThe principle of operation of the liquid flow meter is as follows. The jet of the measured fluid flow formed by the inlet fitting 3 first goes into a pipe segment of a larger diameter 5, then falls into a pipe segment of an average diameter 6, then a smaller diameter 7. Moreover, there is a relation between the diameters of the first d1, second d2 and third d3 pipe sections

d1>d2>d3.d1> d2> d3.

В соответствии с уравнением Бернулли, при попадании потока измеряемой жидкости во второй отрезок трубы среднего диаметра скорость движения потока жидкости увеличивается, а давление уменьшается. Таким образом, давление жидкости в первом и втором отрезках трубы большего и среднего диаметра различно. Обозначим давление жидкости в первом отрезке трубы большего диаметра - p1, во втором отрезке трубы среднего диаметра - p2, в третьем отрезке трубы меньшего диаметра - p3. При этом будет выполняться соотношение p1>p2>p3.In accordance with the Bernoulli equation, when the measured fluid stream enters the second segment of a medium-diameter pipe, the fluid velocity increases and the pressure decreases. Thus, the fluid pressure in the first and second pipe sections of larger and medium diameter is different. Denote the fluid pressure in the first segment of the pipe of larger diameter - p1, in the second segment of the pipe of medium diameter - p2, in the third segment of the pipe of smaller diameter - p3. In this case, the relation p1> p2> p3 will be satisfied.

Из первого отрезка корпуса большего диаметра через подающий трубопровод, 25 жидкость, имеющая давление p1, через первый вход 15 попадает в верхнюю полость 16 распределителя давления 8, а на его второй вход 17 через подающий трубопровод 26 в нижнюю полость 18 подается давление p2 от отрезка корпуса трубы среднего диаметра. В верхней полости 16 распределителя давления - давление p1 воздействует на верхнюю подпружиненную мембрану 9, в нижней полости 18 давление p2 воздействует на нижнюю подпружиненную мембрану 9. В результате, в средней полости распределителя давления 19 формируется давление p3, равное по величине Δp=p1-p2. Затем через соединительный трубопровод 28 давление Δp от средней полости 20 распределителя давления 8 через первый выход 19, первый вход 21 передается в верхнюю полость 22 дифференциального манометра 10.From the first segment of the larger diameter housing through the supply pipe 25, the liquid having pressure p1, through the first inlet 15 enters the upper cavity 16 of the pressure distributor 8, and the pressure p2 from the length of the housing is supplied to its second input 17 through the supply pipe 26 into the lower cavity 18 medium diameter pipes. In the upper cavity 16 of the pressure distributor - pressure p1 acts on the upper spring-loaded membrane 9, in the lower cavity 18 pressure p2 acts on the lower spring-loaded membrane 9. As a result, in the middle cavity of the pressure distributor 19, pressure p3 is formed, which is equal to Δp = p1-p2 . Then, through the connecting pipe 28, the pressure Δp from the middle cavity 20 of the pressure distributor 8 through the first outlet 19, the first inlet 21 is transmitted to the upper cavity 22 of the differential pressure gauge 10.

В верхней полости 22 монометра 10 - давление Ар воздействует на подпружиненную мембрану с одной стороны, в нижней полости 24 давление p3, передаваемое от третьего участка трубы через второй вход 23 и трубопровод 27, воздействует на подпружиненную мембрану с другой стороны. Под действием разности давления Δp1=Δp-p3 мембрана, с жестко закрепленным на ней штоком, совершает перемещение в вертикальной плоскости. При перемещении металлического штока 12 в вертикальном направлении в витках соленоида 13 генерируется электродвижущая сила (ЭДС), изменение которой фиксируется показывающим прибором 14, проградуированного в единицах расхода.In the upper cavity 22 of the monometer 10, the pressure Ap acts on the spring-loaded membrane on the one hand, in the lower cavity 24, the pressure p3 transmitted from the third pipe section through the second inlet 23 and the pipe 27 acts on the spring-loaded membrane on the other hand. Under the influence of the pressure difference Δp1 = Δp-p3, the membrane, with the rod rigidly fixed on it, moves in a vertical plane. When moving the metal rod 12 in the vertical direction in the turns of the solenoid 13, an electromotive force (EMF) is generated, the change of which is recorded by the indicating device 14, calibrated in units of flow.

Для определения расхода жидкости в трубопроводах различных диаметров создают расходомеры с соответствующими размерами диаметров отрезков корпуса, а также проводят градуировку регистрирующих приборов в единицах расхода.To determine the liquid flow rate in pipelines of various diameters, flow meters are created with the corresponding sizes of the diameters of the body sections, and calibration of recording devices in flow units is also carried out.

Для определения расхода воды в трубопроводе диаметром равным 0, 5 м берут расходомер, корпус которого состоит из труб с диаметрами d1=0,5 м d2=0,3 м, d3=0,2 м. При этом получаем показание расхода жидкости, которое фиксируется регистрирующим прибором, равное 0,065 м3/с=65 л/с.To determine the flow rate of water in a pipeline with a diameter of 0.5 m, take a flow meter, the casing of which consists of pipes with diameters d1 = 0.5 m d2 = 0.3 m, d3 = 0.2 m. In this case, we obtain an indication of the fluid flow rate, which fixed by a recording device equal to 0.065 m3 / s = 65 l / s.

Применение предлагаемого расходомера позволяет упростить его конструкцию, увеличить гарантийный срок, повысить продолжительность работы между поверками.The application of the proposed flow meter allows you to simplify its design, increase the warranty period, increase the duration of work between calibrations.

Claims

A liquid flow meter consisting of a housing, a measuring chamber, fittings for the inlet and outlet of the measured flow, characterized in that the housing is made of at least three cylindrical sections of pipes of different diameters, arranged one after another, rigidly interconnected, symmetrical about the vertical axis, each segment the housing is connected to the measuring chamber by a supply pipe, the measuring chamber includes a pressure distributor consisting of an upper, middle and lower cavity with two spring-loaded membranes, a differential pressure gauge, divided into upper and lower cavities, which includes a spring-loaded membrane with a stem, a solenoid and an indicating device, a pressure distributor and a differential pressure gauge are connected by a connecting pipe, and through the first inlet and the supply pipe, the upper cavity of the pressure distributor is connected to the first section of the housing, through the second inlet and the supply pipe, the lower cavity of the pressure distributor is connected to the second segment of the housing, through the first outlet and the connecting pipe oprovod average cavity pressure distributor connected to a first input of the differential manometer upper cavity through a second input the lower cavity pressure gauge connected to the third segment of the housing, a pressure gauge through a solenoid rod connected to the indicating device.